Phần 3 Tải trọng và hệ số tải trọng 3.1 Phạm
3.2. Các định nghĩa
áp lực đất chủ động - áp lực ngang gây ra do đất đ-ợc kết cấu hay bộ phận kết cấu chắn lại. áp lực
này có xu h-ớng làm chuyển dịch kết cấu chắn rời khỏi khối đất.
Lăng thể đất chủ động - Lăng thể đất có xu h-ớng chuyển dịch nếu không có kết cấu hay bộ
phận kết cấu chắn giữ lại.
Dao động khí động đàn hồi - Phản ứng đàn hồi theo chu kỳ của kết cấu d-ới tác động của gió. Đơn vị trục xe - Trục đơn hay trục đôi (tandem) của xe
Hộ đạo - Công trình bằng đất dùng để định h-ớng lại hoặc làm chậm lại sự va xô của xe cộ hoặc
tầu thuyền và để ổn định đất đắp, nền đ-ờng hoặc đất yếu và các ta luy đào.
Lực ly tâm - Lực ngang do xe chuyển h-ớng di động trên đ-ờng cong.
Làn xe thiết kế - Làn xe quy -ớc đặt theo chiều ngang trên bề rộng phần xe chạy. Chiều sâu n-ớc thiết kế - Chiều sâu của n-ớc ở mức n-ớc cao trung bình. Biến hình - Thay đổi hình học của kết cấu.
ụ - Vật thể phòng hộ, có thể có hệ thống chắn riêng, th-ờng có mặt tròn và độc lập về kết cấu
với cầu.
Chất lỏng t-ơng đ-ơng - Là một chất quy -ớc có tỷ trọng có thể gây ra cùng áp lực nh- đất đ-ợc
thay thế để tính toán.
Phần lộ ra - Điều kiện trong đó có một bộ phận của kết cấu phần d-ới hay phần trên của cầu có
thể bị va chạm bởi bất kỳ bộ phận nào của mũi tầu, ca bin hay cột tầu.
Cực hạn - Tối đa hay tối thiểu.
Vật chắn chống va - Kết cấu phòng hộ cứng đ-ợc liên kết vào bộ phận kết cấu đ-ợc bảo vệ hoặc
để dẫn luồng hoặc để chuyển h-ớng các tầu bị chệch h-ớng.
Tổng thể - Phù hợp với toàn bộ kết cấu phần trên hay toàn bộ cầu.
Tải trọng th-ờng xuyên - Tải trọng và lực không đổi hoặc giả thiết không đổi sau khi hoàn thành
việc xây dựng.
Mặt ảnh h-ởng - Một bề mặt liên tục hay rời rạc đ-ợc vẽ ứng với cao độ mặt cầu trong mô hình
tính toán mà giá trị tại một điểm của nó nhân với tải trọng tác dụng thẳng góc với mặt cầu tại điểm đó sẽ đ-ợc ứng lực.
Quy tắc đòn bẩy - Lấy tổng mô men đối với một điểm để tìm phản lực tại điểm thứ hai.
Hoá lỏng - Sự mất c-ờng độ chịu cắt trong đất bão hoà do v-ợt qua áp lực thuỷ tĩnh. Trong đất rời
bão hoà, sự mất c-ờng độ này có thể do tải trọng tức thời hoặc chu kỳ, đặc biệt trong cát nhỏ đến cát vừa rời rạc hạt đồng nhất.
Tải trọng - Hiệu ứng của gia tốc bao gồm gia tốc trọng tr-ờng, biến dạng c-ỡng bức hay thay đổi
thể tích.
Cục bộ - Tính chất có liên quan với một cấu kiện hoặc cụm lắp ráp của cấu kiện. Tấn (Megagram (Mg) - 1000 kg (một đơn vị khối l-ợng).
Dạng thức dao động - Một dạng của biến dạng động ứng với một tần suất dao động.
Đ-ờng thuỷ thông th-ơng - Một đ-ờng thuỷ đ-ợc xếp hạng thông th-ơng bởi Cục Đ-ờng sông
Việt Nam hoặc Cục Hàng hải Việt Nam.
Tải trọng danh định - Mức tải trọng thiết kế đ-ợc lựa chọn theo quy -ớc.
Đất cố kết thông th-ờng - Đất d-ới áp lực đất phủ lớn hơn áp lực đất đã từng hiện diện trong quá
khứ ở chỗ đang xét.
Đất quá cố kết - Đất ở d-ới áp lực đất phủ hiện nay mà nhỏ hơn áp lực đất phủ đã từng có trong
quá khứ. Tỷ lệ quá cố kết - ất phủ d lực áp nhất lớn kết cố lực áp OCR
áp lực đất bị động - áp lực ngang do đất chống lại chuyển vị ngang về phía khối đất của kết cấu
hoặc bộ phận kết cấu.
Xe đ-ợc phép - Xe bất kỳ đ-ợc phép đi là xe bị hạn chế một cách nào đó về trọng l-ợng hoặc về
Chỉ số độ tin cậy - Sự đánh gía bằng số l-ợng về mặt an toàn nh- là tỷ số của chênh lệch giữa sức
kháng bình quân và ứng lực bình quân với độ lệch- Tiêu chuẩn tổ hợp của sức kháng và ứng lực.
Bề rộng lòng đ-ờng, Bề rộng phần xe chạy - Khoảng cách tịnh giữa rào chắn và/ hoặc đá vỉa. Nhiệt độ lắp đặt - Nhiệt độ trung bình của kết cấu dùng để xác định kích th-ớc của kết cấu khi
lắp thêm một cấu kiện hoặc khi lắp đặt.
Rào chắn liên tục về kết cấu - Rào chắn hoặc bất kỳ bộ phận nào của nó chỉ ngắt ở khe chỗ nối
mặt cầu.
Kết cấu phần d-ới - Bộ phận kết cấu cầu để đỡ kết cấu nhịp bên trên. Kết cấu phần trên - Bộ phận kết cấu cầu để v-ợt nhịp (kết cấu nhịp).
Tải trọng chất thêm - Tải trọng đ-ợc dùng để mô hình hoá trọng l-ợng đất đắp hoặc các tải trọng
khác tác dụng trên đỉnh của vật liệu chắn giữ.
Xe tải trục - Xe có hai trục đặt sát nhau, th-ờng đ-ợc liên kết với một khung gầm xe để phân bố
tải trọng đều nhau.
Góc ma sát t-ờng - Góc có arctg thể hiện ma sát biểu kiến giữa t-ờng và khối đất. Bánh xe - Một hoặc hai bánh lốp ở đầu một trục xe.
Dãy bánh xe - Một nhóm bánh xe đ-ợc xếp theo chiều ngang hoặc chiều dọc.
3.3. Ký hiệu
3.3.1. Tổng quát
A = hệ số gia tốc động đất (3.10.2)
At = diện tích của kêt cấu hoặc cấu kiện để tính áp lực gió ngang (m3) (3.8.1.2.1) Av = diện tích mặt của mặt cầu hoặc cấu kiện để tính áp lực gió thẳng đứng (m2) (3.8.2) aB = chiều dài h- hỏng mũi sà lan chở hàng tiêu chuẩn (mm) (3.14.8)
as = chiều rộng h- hỏng của mũi tầu (mm) (3.14.6) BR = lực hãm xe b = hệ số lực hãm; Tổng chiều rộng cầu (mm) (3.3.2) (3.8.1.2.1) C = hệ số dùng để tính lực ly tâm (3.6.3) CD = hệ số cản (S2N/mm4 (3.7.3.1) CH = hệ số thuỷ động học khối l-ợng (3.14.4) CL = hệ số cản ngang (3.7.3.2) Cd = hệ số cản (S2N/mm4) (3.8.1.2.1) Cn = hệ số vát mũi để tính Fb (3.9.2.2)
Csm = hệ số đáp ứng động đất đàn hồi cho dạng thức dao động thứ m (3.10.6.1) c = dính kết đơn vị (MPa) (3.11.5.4).
DE = chiều dày tối thiểu của lớp đất phủ (mm) (3.6.2.2) DWT = kích cỡ tầu dựa trên tấn trọng tải (Mg) (3.14.2). d = chiều cao kết cấu phần trên (mm) (3.8.1.2.1) g = gia tốc trọng tr-ờng (m/s2) (3.6.3)
H = chiều cao cuối cùng của t-ờng chắn (mm) (3.11.5.1)
HL = chiều cao của khối đầu sà lan tại mũi của nó (mm) (3.14.11.1) h = chiều cao danh định của sơ đồ áp lực đất (mm) (3.11.5.7) heq = chiều cao t-ơng đ-ơng của đất do tải trọng xe (mm) (3.11.6.2) IM = lực xung kích (3.6.1.2.5)
KE = năng l-ợng va tầu thiết kế (joule) (3.14.4) k = hệ số áp lực đất (3.11.6.2) ka = hệ số áp lực đất ngang chủ động (3.11.5.1) kh = hệ số áp lực đất ngang (3.11.5.1) k0 = hệ số áp lực đất ngang ở trạng thái nghỉ (3.11.5.1) kp = hệ số áp lực bị động (3.11.5.4) ks = hệ số áp lực đất do hoạt tải (3.11.6.1)
LOA = tổng chiều dài của tầu hoặc sà lan lai bao gồm tầu đẩy hoặc kéo (mm) (3.14.2) M = khối l-ợng của tầu (Mg) (3.14.4)
m = hệ số làn (3.6.1.1.2) OCR = tỷ số quá cố kết (3.11.5.2)
P = tải trọng bánh xe tập trung (N); tải trọng (N) (3.6.1.2.5) (3.11.6.1) Pa = áp lực đất biểu kiến (MPa); hợp lực trên đơn vị bề rộng t-ờng (N/mm)
(3.11.5.6) (3.11.5.7)
PB = lực va sà lan do đâm đầu vào nhau giữa mũi sà lan và vật cứng (N) (3.14.8) PBH = lực va tầu giữa mũi tầu và kết cấu phần trên cứng (N) (3.14.7.1)
PD = tải trọng gió ngang (KN) (3.8.2.1)
PDH = lực va tầu giữa ca bin tầu và kết cấu phần trên cứng (N) (3.14.7.2). Ph = thành phần nằm ngang của lực trên đơn vị chiều dài t-ờng do áp lực
đất (N/mm) (3.11.5.5)
PMT = lực va tầu giữa cột tầu và kết cấu phần trên cứng (N) (3.14.7) PN = thành phần thẳng đứng của áp lực gió (MPa) (3.8.1.4) Pp = áp lực đất bị động (MPa) (3.11.5.4)
PS = lực va tầu do đâm đầu vào nhau giữa mũi tầu và vật cứng (N) (3.14.5) Pv = lực gió thẳng đứng (KN); thành phần thẳng đứng của lực trên đơn vị
chiều dài t-ờng do áp lực đất (N/mm) (3.8.2) (3.11.5.5)
p = áp lực dòng chảy (MPa); áp lực đất cơ bản (MPa) phần của xe tải trong làn đơn; c-ờng độ tải trọng(MPa)(3.7.3.1)(3.11.5.1)(3.6.1.4.2)(3.11.6.1) Q = c-ờng độ tải trọng (N/mm) (3.11.6.1)
q = tải trọng nói chung (3.4.1)
qs = hoạt tải tác dụng lớn nhất (MPa)(3.11.6.1)
R = bán kính cong (mm); bán kính của trụ tròn (mm); hệ số điều chỉnh đáp ứng động đất, cự ly tia từ điểm đặt tải tới một điểm trên t-ờng (3.6.3) (3.9.5) (3.10.7.1) (3.11.6.1).
RBH = tỷ số của chiều cao kết cấu phần trên lộ ra trên tổng chiều cao mũi tầu (3.14.7.1) RDH = hệ số chiết giảm lực va ca bin tầu (3.14.7.2)
S = hệ số điều chỉnh đối với địa hình và chiều cao mặt cầu; hệ số liên quan đến điều kiện tại chỗ để xác định tải trọng động đất (3.8.1.1) (3.5.10) Tm = chu kỳ dao động hạng thứ m(s) (3.10.6.1)
t = chiều dày bản mặt cầu (mm) (3.12.3)
V = vận tốc n-ớc thiết kế (m/s); vận tốc gió thiết kế (m/s); tốc độ va tầu thiết kế (m/s) (3.7.3.1)(3.8.1.1)(3.14.3)
VB = vận tốc gió cơ bản (m/s) (3.8.1.1) v = tốc độ thiết kế đ-ờng ô tô (m/s)(3.6.3)
w = chiều rộng tịnh của lòng đ-ờng (mm)(3.6.1.1.1)
X = cự ly ngang từ l-ng t-ờng đến điểm đặt lực(mm)(3.11.6.1) X1 = cự ly từ l-ng t-ờng đến điểm đầu của tuyến tải trọng (3.11.6.1) X2 = chiều dài hoạt tải (mm) (3.11.6.1)
Z = chiều cao ở d-ới mặt đất (mm); chiều cao từ mặt đất đến một điểm trên t-ờng đang xem xét (mm); cự ly thẳng đứng từ điểm đặt lực tới cao độ điểm trên t-ờng đang xem xét (mm) (3.11.5.4)(3.11.6.1) z = chiều sâu ở d-ới mặt đất đắp (mm)(3.11.5.1)
= góc giữa t-ờng móng và đ-ờng nối điểm đang xem xét trên t-ờng và điểm góc đáy bệ xa t-ờng nhất ( rad) (3.11.6.1)
B = mái dốc t-ợng tr-ng của đất lấp (độ) (3.11.5.7)
= chỉ số an toàn; độ dốc của mặt đất lấp phía sau t-ờng chắn (độ) (3.4.1)(3.11.5.3) = tỷ trọng của vật liệu ( kg/m3); tỷ trọng của đất (kg/m3) (3.5.1)(3.11.5.1) ’s = tỷ trọng hữu hiệu của đất (kg/m3)(3.11.5.6)
EQ = hệ số tải trọng đối với hoạt tải tác dụng đồng thời với tải trọng động đất (3.4.1) eq = tỷ trọng t-ơng đ-ơng chất lỏng (kg/m3)(3.11.5.5)
1 = hệ số tải trọng (3.4.1)
p = hệ số tải trọng cho tải trọng th-ờng xuyên (3.4.1) SE = hệ số tải trọng cho lún (3.4.1)
TG = hệ số tải trọng cho gradien nhiệt (3.4.1)
p = áp lực đất ngang không đổi do hoạt tải rải đều (MPa)(3.11.6.1) ph = phân bố áp lực ngang (MPa) (3.11.6.1)
= góc ma sát giữa đất lấp và t-ờng (đô); góc giữa t-ờng móng và đ-ờng nối
điểm đang xem xét trên t-ờng và điểm góc đáy bệ gần t-ờng nhất (rad) (3.11.5.3) (3.11.6.1) = điều chỉnh tải trọng quy định trong Điều 1.3.2 (3.4.1)
= góc của h-ớng gió (độ); góc của đất lấp t-ờng so với trục đứng (độ); góc giữa h-ớng dòng chảy với trục dọc của trụ (độ)(3.8.1.4)(3.11.5.3)(3.7.3.2) v = hệ số Poisson (DIM) (3.11.6.1)(3.11.5.3)
= hệ số sức kháng (3.4.1)
t = góc ma sát nội của đất thoát n-ớc (độ)(3.11.5.2) ’ = góc ma sát nội có hiệu(độ) (3.11.5.3)
3.3.2. Tải trọng và tên tải trọng
Các tải trọng và lực th-ờng xuyên và nhất thời sau đây phải đ-ợc xem xét đến: Tải trọng th-ờng xuyên
DD = tải trọng kéo xuống (xét hiện t-ợng ma sát âm)
DC = tải trọng bản thân của các bộ phận kết cấu và thiết bị phụ phi kết cấu DW = tải trọng bản thân của lớp phủ mặt và các tiện ích công cộng
EH = tải trọng áp lực đất nằm ngang
EL = các hiệu ứng bị hãm tích luỹ do ph-ơng pháp thi công. ES = tải trọng đất chất thêm
EV = áp lực thẳng đứng do tự trọng đất đắp. Tải trọng nhất thời
BR = lực hãm xe CE = lực ly tâm CR = từ biến CT = lực va xe CV = lực va tầu EQ = động đất FR = ma sát IM = lực xung kích (lực động ) của xe LL = hoạt tải xe
LS = hoạt tải chất thêm PL = tải trọng ng-ời đi SE = lún
SH = co ngót TG = gradien nhiệt TU = nhiệt độ đều
WA = tải trọng n-ớc và áp lực dòng chảy WL = gió trên hoạt tải
WS = tải trọng gió trên kết cấu